根据组织学类型可以将原发性肝癌分为肝细胞肝癌、胆管细胞癌和混合性肝癌。肝细胞肝癌最为多见,约占原发性肝癌的90%。癌细胞来自于肝细胞,异型性明显,胞质丰富,呈多边型,排列成巢状或索状,血窦丰富,有包膜者生长较为缓慢。正常肾脏的肝功能供血占30%左右,与之显著不同的是肝细胞肝癌的肝动脉供血超过90%,这是目前肝癌影像诊断以及介入治疗的重要组织学基础。
胆管细胞癌较少见,癌细胞由胆管上皮细胞发展而来,呈立方或柱状,排列成腺样,纤维组织较多,血窦较少。而混合性肝癌最少见,具有肝细胞肝癌和胆管细胞癌两种结构或呈过渡形态。